首个预测人工酶活性的在线平台

ITMO大学的研究人员是世界上第一个开发预测纳米酶(一种人工酶)催化活性的平台。新算法需要几秒钟来识别所有主要反应特征并建议运行它的最佳条件。未来，该平台可用于开发新的治疗和诊断系统。

与天然酶相比，纳米酶更稳定、更易于储存、制造更便宜、更简单。这就是为什么它们被广泛应用于从诊断和癌症治疗到环境保护和生物传感器的各个领域。如果我们能够学会预测哪些系统将确保给定反应的最终效果，我们将能够显着加快新材料和生化系统的生产过程。然而，直到最近，还没有任何工具可以帮助研究人员精确预测纳米颗粒的酶促反应。

ITMO大学的科学家们通过开放平台DiZyme解决了这个问题，该平台配备了具有酶活性的纳米颗粒数据库、交互式数据可视化器和AI算法。后者可以预测反应的运动学特性，例如反应速度和化合物的亲和力。

“我们的服务首先是针对具有过氧化物酶活性的纳米粒子的研究量身定制的。这是一类用过氧化氢催化底物氧化的酶，”该文章的第一作者、ITMO硕士生JuliaRazlivina说。“我们已经积累了大量关于此类系统的数据。任何用户都可以打开我们的网站，输入化学式和纳米粒子参数，然后让算法在几秒钟内预测其活动。”

对于那些希望开发特定材料的人(该算法将为材料的化学式产生活性限制)以及该领域的基础研究人员，这项新服务将派上用场。

“此外，该平台不仅限于过氧化物酶活性，还可能用于其他反应，当有足够的数字化实验数据时，我们计划这样做，”文章的合著者和博士生NikitaSerov补充道在ITMO。“我们的目标是显着加快实验研究并将其成本降至最低。研究人员使用我们的平台越多，它就会变得越好。”

例如，用户可以输入他们的系统参数来访问图表，说明粒子活动根据pH值和温度等条件而变化。这样，研究人员甚至可以在进行实验之前预测纳米材料的酶活性。通常，必须手动测量这些特征，这需要大量时间和经验测试。